滑动构件用组合物的制作方法
【专利摘要】本发明的课题是提供具有润滑性和耐磨损性的滑动构件用组合物。所述滑动构件用组合物的特征在于，是含有粘结剂用树脂、固体润滑剂和在两末端或一个末端具有环氧基的环氧改性硅油的滑动构件用组合物，并且所述粘结剂用树脂和所述环氧改性硅油的重量比是97：3～75：25。
【专利说明】滑动构件用组合物
【技术领域】
[0001]本发明涉及滑动构件用组合物。更详细而言，涉及即使在例如半干燥状态的过于严格的滑动环境下磨损也小的滑动构件用组合物。
【背景技术】
[0002]半干燥状态的滑动环境通常存在于空气调节器等的压缩机内的滑动部或汽车发动机的活塞周边的滑动部，具体可以举出斜板式压缩机中的活塞杆和驱动该活塞杆的斜板的滑动部。
[0003]以往已知一种在其表面形成有涂膜的滑动构件，所述涂膜由在聚酰亚胺树脂或聚酰胺酰亚胺树脂等粘结剂用树脂(binder res in )中混合聚四氟乙烯或石墨、二硫化钥等固体润滑剂而得到的组合物形成。但是，通过混合固体润滑剂赋予涂膜润滑性与涂膜的机械强度以及与构件的粘合性呈相反关系，如果要使润滑性提高，则强度和粘合性下降。因此，难以同时提高这些性能。
[0004]虽然可以根据用途，使固体润滑剂的混合量为最优，并取得涂膜强度和润滑性的平衡性，使其发挥功能，但是，只利用以往的固体润滑剂，摩擦系数的降低有限。所以，通过在滑动面涂布润滑脂或油等润滑油剂，能够使静摩擦系数、动摩擦系数都降低，但是，由于滑动导致润滑油剂短时间从滑动面排出，所以无法保持润滑性。另外，由于涂膜经时固化或劣化，存在摩擦系数上升的问题。
[0005]作为润滑性涂料，例如有在热固化树脂组合物中混合两末端具有官能团的聚硅氧烷而得到的烧结涂料(专利文献I);由聚酰胺酰亚胺树脂、具有环氧基的反应性硅油和三嗪硫醇(triazine thiol)构成的润滑涂料(专利文献2);使润滑剂保持在多孔质树脂膜的空孔部而得到的组合物(专利文献3);含有固化性树脂、固体润滑剂和改性硅油的材料(专利文献4)。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开昭63-162771号公报
[0009]专利文献2:专利第4319724号公报
[0010]专利文献3:专利第3208130号公报
[0011]专利文献4:特开2002-275485号公报
【发明内容】
[0012]发明要解决的技术问题
[0013]但是，在专利文献1中，涂料中所混合的改性聚硅氧烷的混合量非常少，润滑性不充分。另外，在专利文献2中，反应性硅油通过三嗪硫醇发生交联，形成三维网状结构。因此，硅油变成固体状，而无流动性，导致润滑性变差。另外，专利文献3的多孔质树脂膜的粘合性和耐磨损性弱，会在短时间内因滑动而发生磨损。另外，在专利文献4中，由于含有在侧链具有环氧基和聚醚基的改性聚硅氧烷，所以，通过烧成发生固化，使流动性消失。耐磨损性也不充分。
[0014]因此，本发明的目的在于，提供一种具有润滑性和耐磨损性的滑动构件用组合物。
[0015]解决问题的技术手段
[0016]为了解决上述问题，本发明人等提供以下的滑动构件用组合物。
[0017](I) 一种滑动构件用组合物，其特征在于，所述组合物是含有粘结剂用树脂、固体润滑剂、在两个末端或一个末端具有环氧基的环氧改性硅油的滑动构件用组合物，所述粘结剂用树脂和所述环氧改性硅油的重量比为97:3~75:25。
[0018](2) (I)所述的滑动构件用组合物，其特征在于，所述粘结剂用树脂是选自聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂及酚醛树脂中的至少一种树脂。
[0019](3) (I)或(2)所述的滑动构件用组合物，其特征在于，所述固体润滑剂是聚四氟乙烯。
[0020](4) 一种滑动构件，其中，使由(I)~(3)中任一项所述的滑动构件用组合物形成的涂膜形成于其表面。
[0021]发明效果
[0022]本发明的滑动构 件用组合物的润滑性和耐磨损性优异。
【具体实施方式】
[0023]以下结合实施方式详细说明本发明。
[0024](滑动构件用组合物)
[0025]本发明的滑动构件用组合物含有粘结剂用树脂、固体润滑剂和在两末端或一个末端具有环氧基的环氧改性硅油。根据需要，可混合各种添加剂。
[0026](硅油)
[0027]硅油在其两末端或一个末端具有环氧基。具体是用含有环氧基的官能团取代二甲基聚硅氧烷两末端或一个末端的甲基而得到的环氧改性硅油。在含有环氧基的官能团中，例如可以举出烷基、醚作为官能团。
[0028]本发明的滑动构件用组合物中的硅油的混合率没有特别限定，但从润滑性、耐磨损性、涂膜强度方面考虑，硅油的混合率优选为I~24重量％，更优选为3~19重量％。
[0029](粘结剂用树脂)
[0030]粘结剂用树脂没有特别限定，例如可以使用聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂及酚醛树脂等热固性塑料。这些粘结剂用树脂可以单独使用，或者组合二种以上使用。
[0031]聚酰胺酰亚胺树脂例如可以通过三羧酸酐和二胺、或三羧酸酐和二异氰酸酯的缩聚得到。作为三羧酸酐，具体可以举出偏苯三酸酐等芳香族三羧酸酐。另外，作为二胺，具体可以举出间苯二胺、对苯二胺、3, 3’ - 二氨基二苯甲烧、4,4’ - 二氨基二苯醚、4,4’ - 二氨基二苯甲烷等芳香族二胺。作为二异氰酸酯，具体可以举出4，4’_ 二苯甲烷二异氰酸酯、3，3’ - 二苯甲烧二异氰酸酯、4,4’ - 二苯醚二异氰酸酯(diphenyl ether diisocyanate)、3,3’ - 二苯醚二异氰酸酯、对苯撑二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯。
[0032]聚酰胺树脂例如可以通过内酰胺的开环或二胺与二羧酸的缩聚而得到。作为内酰胺，具体可以举出2-吡咯烷酮、己内酰胺、十二内酰胺。作为二胺，具体可以举出己二胺、戊二胺等脂肪族二胺。作为二羧酸，具体可以举出己二酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十四双酸(dodecane dicarboxylic acid)、二甲基丙二酸、3，3-二乙基琥珀酸、2，2-二甲基戊二酸、2-甲基己二酸、三甲基己二酸、1，3-环戊二羧酸(cyclopentane dicarboxylic acid)、1,4_ 环己二竣酸、对苯二甲酸、间苯二酸、2,6_ 蔡二羧酸。
[0033]聚酰亚胺树脂例如可以通过四羧酸酐和二胺的缩聚而得到。作为四羧酸酐，具体可以举出1，2，4，5-环己烷四羧酸二酐、1，2，3，4-丁烷四羧酸二酐、1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐等脂肪族四羧酸二酐、均苯四酸二酐、3，3’，4，4’ -联苯四羧酸二酐、2，3，3’，4’ -联苯四羧酸二酐等芳香族四羧酸二酐。
[0034]环氧树脂例如可以举出双酚型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂、萘型环氧树脂、芴型环氧树脂、三苯甲烷型环氧树脂、缩水甘油醚型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂等。
[0035]酚醛树脂例如可以通过酚类和醛类的缩聚而得到。作为酚类，具体可以举出苯酚、间苯二酚、甲酚、二甲苯酚等。作为醛类，具体可以举出甲醛、糠醛等。
[0036]本发明的滑动构件用组合物中粘结剂用树脂的混合率没有特别限定，但考虑到对基材的粘合性、涂膜强度，粘结剂用树脂的混合率优选为30~92重量％，更优选为56~90
重量％。
[0037]本发明的滑 动构件用组合物中粘结剂用树脂和硅油的重量比率为97:3~75:25，优选为95:5~80:20。硅油的重量比率低于3%时，不能得到硅油本来的特性，即润滑性和耐磨损性的效果。另外，硅油的重量比率高于25%时，组合物的各成分容易分离，不能得到均匀的涂膜。
[0038](固体润滑剂)
[0039]固体润滑剂优选是氟类树脂粒子。例如，可以举出聚四氟乙烯、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-乙烯共聚物、聚偏氟乙烯、三氯
三氟乙烷等。
[0040]对固体润滑剂的粒径没有特别限定，但考虑到在涂料中的分散稳定性、涂装性，固体润滑剂的粒径优选为30 μ m以下，更优选为0.2~20 μ m。
[0041]本发明的滑动构件用组合物中固体润滑剂的混合率没有特别限定，但考虑到润滑性、耐磨损性、涂膜强度，固体润滑剂的混合率优选为5~60重量％，更优选为5~30重量％。
[0042](溶剂)
[0043]本发明的滑动构件用组合物可以含有溶剂。溶剂没有特别限定，可以举出N-甲基-2-吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、二甲苯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮等。这些溶剂可以单独使用，或者组合二种以上使用。
[0044](各种添加剂)
[0045]本发明的滑动构件用组合物可以根据需要，进一步混合着色剂、消泡剂、表面活性剂、其他润滑剂等添加剂。这些添加剂可以单独使用，或者组合二种以上使用。
[0046]作为着色剂，可以举出氧化铁、氧化锌、氧化钛、苯胺黑、镉黄、黄色氧化铁、钛黄、不溶性双偶氮黄、偶氮缩合黄、异吲哚啉酮黄、苯并咪唑酮黄、不溶性双偶氮橙(disazoorange)、苯并咪唑酮橙、花酮橙(perinone orange)、镉红、单偶氮色淀红(monoazo lakered)、不溶性单偶氮红、苯并咪唑酮红、缩合偶氮红、喹Π丫唳酮红、花红(peryIene red)、蒽醌红、喹吖啶酮紫、二噁嗪紫、钴蓝、群青、酞菁蓝、不溶性双偶氮蓝、阴丹酮蓝、钛钴绿、氯化酞菁绿、溴化酞菁绿、苯并咪唑酮褐、铝等。
[0047]作为消泡剂，例如可以使用二甲基聚硅氧烷、聚丙烯酸、金属皂、脂肪酸酯、磷酸酯
坐寸ο
[0048]作为其他润滑剂，例如可以举出二硫化钥、炭黑、石墨、氮化硼、氮化硅烷、三聚氰
胺氰脲酸盐等。
[0049]本发明的滑动构件用组合物通过含有在两末端或一个末端具有环氧基的环氧改性硅油，而具有润滑性及耐磨损性。通过在二甲基聚硅氧烷中具有环氧基，可提高与粘结剂用树脂的相溶性。另外，由于环氧基仅在末端发生取代，所以在涂膜中以具有流动性的状态存在，通过使其存在于滑动面，可提高润滑性，还能提高耐磨损性。另一方面，当环氧基在侧链上发生取代时，因烧成发生固化，而无流动性，所以润滑性及耐磨损性差。
[0050](滑动构件用组合物的制造方法)
[0051]本发明的滑动构件用组合物的制造方法没有特别限定，但优选按规定量混合粘结剂用树脂、固体润滑剂、环氧改性硅油、其他添加剂和溶剂，适当组合溶解器等搅拌机和球磨机、砂磨机、均相混合机(AGIH0M0MIXER)等，使`混合分散。
[0052](滑动构件)
[0053]通过将本发明的滑动构件用组合物涂布于滑动构件，能够在滑动构件表面形成涂膜。涂布于滑动构件的方法没有特别限定，例如可以举出喷雾法、浸溃法、流涂(flowcoating)法、分散法、旋涂法。可以根据各涂布方法，在制备润滑性涂料组合物时或涂布前，利用溶剂调节粘度。
[0054]在滑动构件涂布滑动构件用组合物后，通过干燥烧成工序蒸发溶剂。而且，在滑动构件表面形成涂膜。可以根据树脂种类适当调节干燥温度，通常在60~120°C下进行。干燥后的膜厚为15~100 μ m。接下来使其在高温下烧成。可以根据树脂种类适当调节烧成温度，通常在150~300°C下进行。烧成后的膜厚为10~80μηι。烧成后,冷却滑动构件，并可以根据目的进行研磨调整。
[0055]本发明的滑动构件被用于空气调节器的压缩机用滑动构件、汽车的发动机活塞、气体或液体用电磁阀、柱塞、阀、衬套、滑动轴承等。
[0056]实施例
[0057][滑动构件用组合物的制备]
[0058]粘结剂用树脂:聚酰胺酰亚胺(PAI)树脂HPC-5012-32 (日立化成工业公司制造)
[0059]固体润滑剂:聚四氟乙烯(PTFE) FLUON L173J (旭硝子公司制造)
[0060]硅油:如下述表1所示
[0061]溶剂:Ν-甲基-2-吡咯烷酮和甲基异丁基酮的混合溶剂
[0062][表 I]
【权利要求】
1.一种滑动构件用组合物，其特征在于，所述组合物是含有粘结剂用树脂、固体润滑剂和在两末端或一个末端具有环氧基的环氧改性硅油的滑动构件用组合物，所述粘结剂用树脂和所述环氧改性硅油的重量比是97:3~75:25。
2.根据权利要求1所述的滑动构件用组合物，其特征在于，所述粘结剂用树脂是选自聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂及酚醛树脂中的至少一种树脂。
3.根据权利要求1或2所述的滑动构件用组合物，其特征在于，所述固体润滑剂是聚四氟乙烯。
4.一种滑动构件，其中，使由权利要求1~3中任一项所述的滑动构件用组合物形成的涂膜形成于其表面 。
【文档编号】C10M145/20GK103827225SQ201380003158
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年3月1日 优先权日:2012年5月7日
【发明者】山崎裕次郎, 田原昌树 申请人:Nok克鲁伯有限公司